III CHỦ ĐỀ 1 KHÁI QUÁT VỀ MÔN VẬT LÍ I Tóm tắt lí thuyết cần nhớ Đối tượng nghiên cứu của Vật lí gồm các dạng vận động của VẬT CHẤT (chất, trường) và NĂNG LƯỢNG Mục tiêu của môn Vật lí là khám phá ra[.]
CHỦ ĐỀ 1: KHÁI QT VỀ MƠN VẬT LÍ I Tóm tắt lí thuyết cần nhớ: Đối tượng nghiên cứu Vật lí gồm: dạng vận động VẬT CHẤT (chất, trường) NĂNG LƯỢNG Mục tiêu mơn Vật lí: khám phá quy luật tổng quát chi phối vận động vật chất lượng, tương tác chúng cấp độ: vi mô, vĩ mô Cấp độ vi mô cấp độ dùng để mô vật chất nhỏ bé Cấp độ vĩ mô cấp độ dùng để mô phỏn tầm rộng lớn hay lớn vật chất Mục tiêu học tập môn Vật lí: Giúp học sinh hình thành, phát triển lực vật lí với biểu chính: Có kiến thức, kỹ vật lí Hiểu quy luật tự nhiên, vận dụng kiến thức vào sống Nhận biết lực, sở trường thân, định hướng nghề nghiệp Các phương pháp nghiên cứu vật lí a Phương pháp thực nghiệm: b Phương pháp lí thuyết: dùng thí nghiệm để phát kết giúp sử dụng ngôn ngữ tốn học suy kiểm chứng, hồn thiện, bổ sung hay bác bỏ giả luận lí thuyết để phát kết thuyết Kết cần giải Kết cần thích lí thuyết biết li thuyết kiểm chứng thực nghiệm Hai phương pháp thực nghiệm lí thuyết hỗ trợ cho nhau, phương pháp thực nghiệm có tính định Sơ đồ hóa q trình tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí Quan sát, suy luận Đề xuất vấn đề Hình thành giả thuyết Điều chỉnh bác bỏ giả thuyết Kiểm tra giả thuyết Rút kết luận Ảnh hưởng vật lí đến số lĩnh vực đời sống kĩ thuật - Vật lí sở khoa học tự nhiên cơng nghệ Q trình phát triển vật lí - Giai đoạn 1: Các nhà triết học tìm hiểu giới tự nhiên dựa quan sát suy luận chủ quan: từ năm 350 trước Công nguyên đến kỉ XVI (tiền Vật lí) - Giai đoạn 2: Các nhà vật lý dùng phương pháp thực nghiệm để tìm hiểu giới tự nhiên: từ kỉ XVII đến cuối kỉ XIX (Vật lí cổ điển) - Giai đoạn 3: Các nhà vật lý tập trung vào mơ hình lí thuyết tìm hiểu giới vi mơ sử dụng thí nghiệm để kiểm chứng: Từ cuối kỉ XIX đến (Vật lí đại) Lịch sử loài người trải qua cách mạng công nghiệp dựa kết nghiên cứu Vật lí: Cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ (thế kỉ XVIII): thay sức lực bắp sức lực máy móc Cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ hai (thế kỉ XIX): xuất thiết bị dùng điện lĩnh vực sản xuất đời sống người Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba (những năm 70 kỉ XX): tự động hóa q trình sản xuất Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (đầu kỉ XXI): sử dụng trí tuệ nhân tạo, robot, internet tồn cầu, cơng nghệ vật liệu siêu nhỏ (nano); xuất thiết bị thông minh Tuy nhiên, việc ứng dụng thành tựu vật lý vào công nghệ không mang lại lợi ích cho nhân loại mà cịn làm ô nhiễm môi trường sống, hủy hoại hệ sinh thái,… không sử dụng phương pháp, mục đích II Câu hỏi ơn luyện lí thuyết Câu 1: Điền khuyết từ khóa thích hợp vào chỗ trống: Từ khóa: thí nghiệm, vĩ mơ, lực, lí thuyết, suy luận, vật chất, thực nghiệm, vận động, vi mơ, định, lượng, tốn học a Đối tượng nghiên cứu Vật lí gồm: dạng vận động ………………… ………………………… b Mục tiêu Vật lí khám phá quy luật tổng quát chi phối …………………… vật chất lượng, tương tác chúng cấp độ: …………………., ……………………… c Mục tiêu học tập mơn Vật lí: Giúp học sinh hình thành, phát triển ………………… vật lí d Phương pháp thực nghiệm dùng ……………… để phát kết giúp kiểm chứng, hoàn thiện, bổ sung hay bác bỏ giả thuyết Kết cần giải thích ………… biết lí thuyết e Phương pháp lí thuyết sử dụng ngơn ngữ …………… ……………lí thuyết để phát kết Kết cần kiểm chứng …………… f Hai phương pháp thực nghiệm lí thuyết hỗ trợ cho nhau, phương pháp thực nghiệm có tính ……………… Lời giải: Câu 1: a vật chất, lượng b vận động, vi mơ, vĩ mơ c lực d thí nghiệm, lí thuyết e toán học, suy luận, thực nghiệm f định Câu 2: Điền khuyết từ khóa thích hợp vào chỗ trống: Từ khóa: quan sát, thực nghiệm, điện, tự động hóa, trí tuệ nhân tạo, lợi ích, sức lực bắp, nhiễm mơi trường sống, mơ hình lí thuyết, sức lực máy móc, thiết bị thơng minh, hủy hoại hệ sinh thái, suy luận chủ quan, thí nghiệm a Giai đoạn 1: Các nhà triết học tìm hiểu giới tự nhiên dựa ……………… …………………………….: từ năm 350 trước Công nguyên đến kỉ XVI (tiền Vật lí) b Giai đoạn 2: Các nhà vật lí dùng phương pháp ………………… để tìm hiểu giới tự nhiên: từ kỉ XVII đến cuối kỉ XIX (Vật lí cổ điển) c Giai đoạn 3: Các nhà vật lí tập trung vào ………………………….tìm hiểu giới vi mô sử dụng ………………để kiểm chứng: Từ cuối kỉ XIX đến (Vật lí đại) d Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ (thế kỉ XVIII): thay …………………… ……………………… e Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai (thế kỉ XIX): xuất thiết bị dùng ………… lĩnh vực sản xuất đời sống người f Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba (những năm 70 kỉ XX): ………………………………… trình sản xuất g Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (đầu kỉ XXI): sử dụng ……………………; xuất …………………… h Việc ứng dụng thành tựu vật lý vào công nghệ không mang lại …………… cho nhân loại mà cịn làm………………………………, ………………………… , … không sử dụng phương pháp, mục đích Lời giải: Câu 2: a quan sát, suy luận chủ quan b thực nghiệm c mơ hình lí thuyết, thí nghiệm d sức lực bắp, sức lực máy móc e điện f tự động hóa g trí tuệ nhân tạo, thiết bị thơng minh h lợi ích, nhiễm mơi trường sống, hủy hoại hệ sinh thái Câu 3: Hãy nối ảnh hưởng vật lí tương ứng cột A với ứng dụng Vật lí vào đời sống tương ứng cột B CỘT A CỘT B Y tế Kính hiển vi điện tử, máy quang phổ Nông nghiệp Internet kết hợp với điện thoại thông minh số thiết bị công nghệ Thông tin liên lạc Năng suất vượt trội nhờ vào máy móc khí tự động hóa Nghiên cứu khoa học Nội soi, chụp X – quang, chụp cắt lớp vi tính, chụp cộng hưởng (MRI), xạ trị Công nghiệp Sản xuất dây chuyền, tự động hóa Lời giải: Câu 3: – d; – c; – b; – a; - e Câu 4: Sắp xếp lại bước tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí Kiểm tra giả thuyết Hình thành giả thuyết Rút kết luận Đề xuất vấn đề Quan sát, suy luận Lời giải: Câu 4: – – – – Câu 5: Hãy nối ý cột A tương ứng với ý phù hợp cột B CỘT A CỘT B Đối tượng nghiên cứu Vật lí Giúp học sinh hình thành, phát triển lực vật lí Mục tiêu học tập mơn Vật lí hỗ trợ cho nhau, phương pháp thực nghiệm có tính định Phương pháp lí thuyết dạng vận động VẬT CHẤT (chất, trường) NĂNG LƯỢNG Mục tiêu Vật lí dùng thí nghiệm để phát kết giúp kiểm chứng, hoàn thiện, bổ sung hay bác bỏ giả thuyết Hai pp thực nghiệm lí thuyết sử dụng ngơn ngữ tốn học suy luận lý thuyết để phát kết Phương pháp thực nghiệm khám phá quy luật tổng quát chi phối vận động vật chất lượng, tương tác chúng cấp độ: vi mô, vĩ mô Lời giải: Câu 5: – c; – a; – e; – f; – b; – d Câu 6: Hãy điền bước sơ đồ trình tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí Lời giải: Quan sát, suy luận Đề xuất vấn đề Hình thành giả thuyết Kiểm tra giả thuyết Rút kết luận Câu 2: Thế cấp độ vi mô, vĩ mô? Lời giải: - Cấp độ vi mô cấp độ dùng để mô vật chất nhỏ bé - Cấp độ vĩ mô cấp độ dùng để mô phỏn tầm rộng lớn hay lớn vật chất Câu 3: Học tốt mơn Vật lí giúp ích cho bạn? Lời giải: Mục tiêu học tập mơn Vật lí: Giúp học sinh hình thành, phát triển lực vật lí với biểu chính: Có kiến thức, kỹ vật lí Hiểu quy luật tự nhiên, vận dụng kiến thức vào sống Nhận biết lực, sở trường thân, định hướng nghề nghiệp Câu 6: Nêu nhận xét vai trị thí nghiệm phương pháp thực nghiệm xác định điểm cốt lõi phương pháp lí thuyết Lời giải: Vai trò phương pháp thực nghiệm: dựa vào phương pháp thực nghiệm mà dự đốn kết quả, hồn thiện, bổ sung hay bác bỏ giả thuyết Điểm cốt lõi phương pháp lí thuyết: lí thuyết xây dựng dựa quan sát ban đầu trực giác nhà vật lí Câu 7: Nêu bước tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí? Lời giải: Quan sát, suy luận Đề xuất vấn đề Hình thành giả thuyết Kiểm tra giả thuyết Rút kết luận III Bài tập tự luận Bài 1: Nêu đối tượng nghiên cứu tương ứng với phân ngành sau Vật lí: cơ, ánh sáng, điện, từ? Lời giải: Đối tượng nghiên cứu tương ứng phân ngành: + Cơ học: chuyển động vật chất không gian thời gian tác dụng lực hệ chúng lên môi trường xung quanh + Quang học (ánh sáng): tượng tán sắc ánh sáng + Điện học: tượng điện + Từ học: nghiên cứu tượng hút đẩy chất hợp chất gây từ tính chúng Bài 2: Lấy ví dụ chứng tỏ tri thức vật lí giúp tránh nguy gây tổn hại sức khỏe tài sản Lời giải: - Tri thức vật lí sở giúp bạn hiểu cách hoạt động lị vi sóng, giúp bạn biết khơng cho vật kim loại vào lị hoạt động lị vi sóng ảnh hưởng đến máy điều hòa nhịp tim - Tri thức vật lí giúp mơ tả cách dịng điện chạy qua mạch điện gia đình, tránh vụ cháy nổ, … Bài 3: Trình bày số ví dụ khác để minh họa cho phương pháp thực nghiệm Vật lí Lời giải: Ví dụ: + Thả bi rơi từ tầng xuống mặt đất + Ném bóng lên + Kiểm tra thay đổi nhiệt độ q trình nóng chảy bay chất Bài 4: Quan sát Hình 1.5 phân tích ảnh hưởng Vật lí số lĩnh vực Từ đó, trình bày ưu điểm việc ứng dụng Vật lí vào đời sống so với phương pháp truyền thống lĩnh vực Lời giải: Ảnh hưởng Vật lí số lĩnh vực: + Thơng tin liên lạc: nhờ có thơng tin liên lạc mà tin tức truyền nhanh chóng, xác mà khơng phải thông qua chim bồ câu hồi xưa + Y tế: Các phương pháp chuẩn đốn chữa bệnh có áp dụng kiến thức vật lí nhu phép nội soi, chụp X – quang, chụp cắt lớp vi tính, chụp cộng hưởng (MRI), xạ trị, giúp cho việc chuẩn đoán chữa bệnh bác sĩ đạt hiệu cao + Cơng nghiệp: Vật lí động lực cách mạng cơng nghiệp, sản xuất nhỏ lẻ chuyển thành sản xuất dây chuyền, tự động hóa Từ nâng cao chất lượng, cải thiện đời sống + Nghiên cứu khoa học: Vật lí giúp cải tiến thiết bị phương pháp nghiên cứu nhiều ngành khoa học, giúp khám phá tượng Trái Đất, xác định vị trí thiên thể, vật thể lạ, vùng đất khám phá, Bài 5: Hãy nêu phân tích số ứng dụng khác Vật lí đời sống ngày Lời giải: Một số ứng dụng khác đời sống ngày: + Nông nghiệp: Việc ứng dụng thành tựu vật lí chuyển đổi q trình canh tác truyền thống thành phương pháp đại với suất vượt trội nhờ vào máy móc khí tự động hóa + Canh tác nuôi trồng thủy hải sản: Việc ứng dụng thành tựu vật lí giúp việc nuôi trồng thủy hai sản dễ dàng hơn, suất cao + Giao thơng vận tải: Vật lí lượng tử vật lí bán dẫn góp phần tạo công nghệ chế tạo pin acquy hệ lưu trữ lượng nhiều Điều thúc đẩy ngành sản xuất ô tô điện, tạo phương tiện giao thông thân thiện với mơi trường Bài 6: Trình bày ưu điểm việc ứng dụng Vật lí vào đời sống so với phương pháp truyền thống lĩnh vực Lời giải: Ảnh hưởng Vật lí số lĩnh vực: + Thơng tin liên lạc: nhờ có thông tin liên lạc mà tin tức truyền nhanh chóng, xác mà khơng phải thơng qua chim bồ câu hồi xưa + Y tế: Các phương pháp chuẩn đốn chữa bệnh có áp dụng kiến thức vật lí nhu phép nội soi, chụp X – quang, chụp cắt lớp vi tính, chụp cộng hưởng (MRI), xạ trị, giúp cho việc chuẩn đoán chữa bệnh bác sĩ đạt hiệu cao + Cơng nghiệp: Vật lí động lực cách mạng cơng nghiệp, sản xuất nhỏ lẻ chuyển thành sản xuất dây chuyền, tự động hóa Từ nâng cao chất lượng, cải thiện đời sống + Nghiên cứu khoa học: Vật lí giúp cải tiến thiết bị phương pháp nghiên cứu nhiều ngành khoa học, giúp khám phá tượng Trái Đất, xác định vị trí thiên thể, vật thể lạ, vùng đất khám phá, + Nông nghiệp: Việc ứng dụng thành tựu vật lí chuyển đổi q trình canh tác truyền thống thành phương pháp đại với suất vượt trội nhờ vào máy móc khí tự động hóa + Canh tác ni trồng thủy hải sản: Việc ứng dụng thành tựu vật lí giúp việc ni trồng thủy hai sản dễ dàng hơn, suất cao + Giao thông vận tải: Vật lí lượng tử vật lí bán dẫn góp phần tạo cơng nghệ chế tạo pin acquy hệ lưu trữ lượng nhiều Điều thúc đẩy ngành sản xuất ô tô điện, tạo phương tiện giao thông thân thiện với môi trường Bài 7: Hãy nêu số thiết bị có ứng dụng kiến thức nhiệt Lời giải: Một số thiết bị có ứng dụng kiến thức nhiệt: + Đồng hồ đo nhiệt độ + Cân nhiệt + Súng đo nhiệt độ từ xa + Máy đo nhiệt độ tiếp xúc + Nhiệt kế điện tử, Bài 8: Theo em, việc sử dụng máy nước nói riêng động điện nói chung có hạn chế nào? Lời giải: Sử dụng động điện có ưu điểm vượt trội so với sử dụng máy nước: - Hiệu suất công suất cao nhiều lần - Nhỏ gọn - Chi phí bảo trì thấp - Thân thiện với môi trường Bài 9: Kiến thức từ trường Trái đất dùng để giải thích đặc điểm lồi chim di trú? Lời giải: + Kiến thức từ trường Trái Đất dùng để giải thích đặc điểm điều hướng (nhận dạng hướng) loài chim di trú: Chim di trú sử dụng loại la bàn từ trường nội (tức thể) để định hướng bay + Dựa vào từ trường Trái Đất mà loài chim dự đoán thời tiết trước tháng để chuẩn bị thức ăn, sức lực để bay di trú khu vực có thời tiết thuận lợi để sinh sống Bài 10: Sự tương tác thiên thể giải thích dựa vào định luật vật lí Newton? Lời giải: Sự tương tác thiên thể giải thích dựa vào định luật vạn vật hấp dẫn Newton Bài 11: Hãy nêu thêm ví dụ việc dùng kiến thức vật lí để giải thích tượng tự nhiên mà em học Lời giải: - Hiện tượng tự nhiên giải thích + Giãn nở nhiệt vật rắn: Khi ráp đường ray tàu hỏa, người ta thường đặt hai đầu ray cách chừng vài centimet để vào ngày trời nắng, nhiệt độ tăng cao, ray nở không bị đội lên làm hỏng đường tàu Điều giải thích nhịp cầu nối có khe hở nhỏ + Cốc thủy tinh dày bị vỡ rót nước nóng giải thích dựa vào nở nhiệt chất rắn + Cầu vồng xuất sau mưa giải thích dựa vào tượng tán sắc ánh sáng + Dùng la bàn định hướng dựa vào từ trường trái đất tương tác với từ trường kim nam châm, nên kim nam châm hướng Bắc – Nam Trái đất Bài 12: Hãy kể tên số nhà máy tự động hóa q trình sản xuất nước ta Lời giải: Một số nhà máy tự động hóa trình sản xuất nước ta: + Vinfast – Chuỗi nhà máy sản xuất ô tô đồng với Robot công nghiệp + Vinamilk – nâng tầm sản xuất cơng nghệ tự động hóa + Mitsubishi Việt Nam – Tiên phong việc đưa thiết bị tự động hóa tới Việt Nam + Ba Huân – Tự động hóa khơng làm giá thành sản phẩm tăng cao Bài 13: Có ý kiến nhận định điện thành tựu cốt lõi huyết mạch Vật lí cho văn minh nhân loại Hình 1.8 cho thấy châu lục sáng rực đêm Trình bày quan điểm em nhận định Lời giải: Điện góp phần vơ quan trọng cho văn minh nhân loại Tuy nhiên, điện cịn có nhiều dạng lượng khác quang năng, nhiệt năng, lượng nguyên tử, Tất dạng lượng góp phần làm nên văn minh nhân loại Mọi thiết bị mà người sử dụng hàng ngày nhiều gắn với điện Tuy nhiên, việc sử dụng điện không mang lại lợi ích cho nhân loại mà cịn gây hiệu ứng nhà kính, Trái đất nóng lên,… khơng sử dụng phương pháp, mục đích Bài 14: Tìm hiểu để viết thuyết trình ngắn trình sản xuất, truyền tải lợi ích điện Lời giải: - Quá trình sản xuất, truyền tải điện năng: + Nhà máy nhiệt điện: + Nhà máy thủy điện: + Truyền tải điện năng: Điện sản xuất từ nhà máy, truyền theo đường dây dẫn điện tới nơi tiêu thụ - Lợi ích điện năng: + Là nguồn động lực cho máy hoạt động, nguồn lượng cho máy thiết bị, + Là điều kiện để phát triển tự động hóa nâng cao chất lượng sống Bài 15: Hãy sưu tầm tài liệu internet phương tiện truyền thông khác thành phố thông minh (thành phố số) để trình bày thảo luận lớp chủ đề “Thế thành phố thông minh?” Lời giải: Thành phố thông minh: - Khái niệm: Thành phố thông minh thành phố xây dựng tảng công nghệ thông tin giúp kết nối tạo lên hệ thống hữu tổng thể kết nối từ nhiều hệ thống thành phần với hệ thống trí tuệ nhân tạo Hệ thống bao gồm mạng viễn thông số (dây thần kinh), hệ thống thông minh (não bộ), cảm biến (giác quan) phần mềm (tinh thần nhận thức) - Một số thuật ngữ thành phố thơng minh + Trí tuệ nhân tạo: Trí tuệ nhân tạo xem não, trí khơn thành phố thơng minh Trí tuệ nhân tạo tiếp nhận liệu từ nhiều cảm biến theo thời gian thực để phân tích đưa giải pháp phù hợp cho việc vận hàn đô thị Trí tuệ nhân tạo cịn có khả học giao tiếp với người + Mạng viễn thông số: mạng truyền tin kết nối thiết bị đầu cuối bên đô thị thông minh Mạng viễn thơng số gồm có mạng hữu tuyến mạng vơ tuyến Mạng viễn thơng số vơ tuyến hiểu mạng 4G, 5G + Cảm biến: cảm biến nhiệt độ, chất lượng khơng khí, camera thơng minh, cảm biến giao thông, Những cảm biến giúp thu thập thông tin theo thời gian thực lưu trữ the tiêu chuẩn liệu lớn Bài 16: Hãy nêu ví dụ nhiễm mơi trường hủy hoại hệ sinh thái mà em biết địa phương Lời giải: + Hóa chất xả dịng sơng từ nhà máy cơng nghiệp làm nhiễm nguồn nước, sinh vật nước chết, ảnh hưởng đến hệ sinh thái, nước bị ô nhiễm ngấm vào mạch nước ngầm, mà mạch nước ngầm nguồn nước mà người dân sử dụng, ảnh hưởng đến sức khỏe người, làm cho người mắc bệnh, + Hóa chất cịn làm nhiễm khơng khí, ảnh hưởng đến người sinh vật, Bài 17: Hãy kể tên số mơ hình vật chất mà em thích phịng thí nghiệm Lời giải: Tên số mơ hình vật chất phịng thí nghiệm + Quả địa cầu + Mơ hình thể người + Máy đo quãng đường vật di chuyển + Kính hiển vi + Kính lúp + Kính thiên văn Bài 18: Các mơ hình tốn học vẽ Hình 1.9 dùng để mô tả loại chuyển động nào? Lời giải: Cả hai đồ thị mô tả chuyển động thẳng – chuyển động có vận tốc không đổi theo thời gian Bài 19: Vào đầu kỷ XX, J J Thomson đề xuất mơ hình cấu tạo nguyên tử gồm electron phân bố khối điện dương kết cấu tựa khối mây Để kiểm